The Field Bend That Kinked
Tæknimaður á vettvangi sem beygir PTFE-varmaskiptarör utan um geymistoð beygir rörið með höndunum í radíus sem lítur sanngjarnt út. Rörið virðist taka við beygjunni án þess að sprunga. Þremur mánuðum síðar hefur túpan í þeirri beygju flatt út í sporöskjulaga þversnið-. Gufuflæði er takmarkað. Skipta þarf um rörið.
Villan var að beygja PTFE undir lágmarksbeygjuradíus. Ólíkt málmrörum, sem gefa eftir plast í vel-beygjuhorni, er hægt að beygja PTFE í furðu þétta radíus án tafarlausra sjáanlegra skemmda. Fjölliðakeðjurnar snúa aftur. Rörið lítur viðunandi út. En ytri veggur beygjunnar er í spennu fyrir utan teygjumörk efnisins. Með tímanum við hækkað hitastig skríður teygða fjölliðan, veggurinn þynnist og rörið egglos.
Lágmarksbeygjuradíus fyrir PTFE varmaskiptaslöngur er ekki radíusinn sem rörið beygir strax. Það er radíusinn þar sem langtíma skrið og egglosun er innan viðunandi marka fyrir endingartímann.
The Elastic vs. Plastic Bend Regime
Þegar rör er beygt teygir ytri veggurinn í spennu og innri veggurinn þjappast saman. Tognun á ytra yfirborði er: ε=r / R, þar sem r er ytri radíus rörsins og R er miðlínu beygjuradíus.
PTFE hefur teygjanlegt takmörk sem er um það bil 2-3% við stofuhita og 1-2% við 120 gráður. Beygja fyrir álagi undir þessum mörkum framleiðir fullkomlega teygjanlega aflögun - rörið verður beint aftur þegar það er sleppt. Beygja fyrir álagi yfir þessum mörkum framleiðir varanlega aflögun. Fjölliðakeðjurnar hafa verið teygðar út fyrir teygjanlega endurheimtargetu þeirra.
Lágmarks öruggur beygjuradíus er reiknaður til að halda ytri trefjaálagi innan teygjumarka við hámarks notkunarhitastig. Þetta tryggir að beygjan verði ekki smám saman egglaga með tímanum.
Fyrir 10 mm OD PTFE slöngur er ytri radíus rörsins r 5 mm. Til að takmarka álag við 2% við 120 gráður skal lágmarksbeygjuradíus R=r / ε=5 / 0.02=250 mm. Fyrir 8 mm OD slöngur, r=4mm og R=4 / 0.02=200mm.
Tafla 1: Ráðlagður lágmarksbeygjugeisli fyrir PTFE varmaskiptarslöngur
| Rúpu OD (mm) | Veggþykkt (mm) | Lágmarks beygjuradíus við 20 gráður (mm) | Lágmarks beygjuradíus við 120 gráður (mm) | Margfaldari OD Tube (við 120 gráður) | Skýringar |
|---|---|---|---|---|---|
| 6 | 0.8 | 90 | 150 | 25× | Strangar beygjur krefjast stuðnings við dorn við beygju |
| 8 | 1.0 | 120 | 200 | 25× | Venjulegur beygjuradíus á sviði |
| 10 | 1.0 | 150 | 250 | 25× | Notaðu beygjugorm eða form til að fá samkvæmni |
| 10 | 1.2 | 160 | 260 | 26× | Þykkari veggur eykur aðeins nauðsynlegan radíus |
| 12 | 1.0 | 180 | 300 | 25× | Stærra þvermál krefst náttúrulega stærri radíus |
| 12 | 1.5 | 200 | 320 | 27× | Þykkur veggur eykur nauðsynlegan radíus |
Thermal Recovery Effect
PTFE hefur gagnlegan eiginleika fyrir beygju á vettvangi: hitauppstreymi. Ef rör er beygt kalt í radíus örlítið þéttari en ráðlagt lágmark, getur hitun þess í 120-150 gráður gert fjölliðakeðjunum kleift að slaka á. Innra álag frá beygju hverfur að hluta til. Rörið heldur beygðu lögun sinni en með minni afgangsálagi.
Þessi tækni gerir beygjur á vettvangi við um það bil 20-30% þéttari en kalda-beygjulágmark, að því tilskildu að rörið sé síðan hita-stillt með því að dreifa gufu í gegnum það við lágan þrýsting áður en það er sett í fulla notkun. Hitastillingarferlið ætti að vera skjalfest í uppsetningarleiðbeiningunum.
Kröfur um beygjuverkfæri
Óstudd handbeygja framkallar ósamræmdan geisla og hætta á staðbundnum beygingum. Beygjufjöður-spíralfjöður sem rennur yfir rörið OD-veitir ytri stuðning og kemur í veg fyrir sporöskjumyndun meðan á beygju stendur. Beygjumynd-laga blokk með æskilegan radíus-veitir samræmda beygjurúmfræði.
Fyrir uppsetningar á vettvangi þar sem þörf er á mörgum eins beygjum er einföld beygjufesting réttlætanleg. Festingin tryggir að sérhver beygja uppfylli lágmarksradíuskröfuna og framleiðir stöðugt þrýstingsfall yfir eins rörrásir.
Samantekt
Lágmarksbeygjuradíus fyrir PTFE varmaskiptaslöngur er 25 sinnum ytra þvermál rörsins fyrir kalda beygju við 20 gráður og 25-27 sinnum fyrir beygju í 120 gráður. Þetta heldur ytri trefjaálagi innan 2% teygjanleikamarka, sem kemur í veg fyrir langtíma skrið sporöskjumyndun og takmörkun á flæði.
Hitabati eftir kalda beygju leyfir örlítið þéttari radíus með stýrðri hita-stillingaraðferð. Beygjufjaðrir eða form tryggja stöðugar, beygjulausar-beygjur við uppsetningu á akri.
Verkfræðiforskriftir fyrir beygjuaðferðir fyrir PTFE rör og samþykkisviðmið eru fáanlegar við framlagningu röramáls, rekstrarhitastigs, uppsetningarrýmistakmarkana og nauðsynlegrar beygjurúmfræði.
